JP2017174896A - Solar cell module and manufacturing method of solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a solar cell module and a method for manufacturing a solar cell module.
太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを有する。複数の太陽電池セルは、第1保護部材と第2保護部材との間に樹脂封止されて太陽電池パネルとなる。太陽電池パネルは、金属フレームに嵌め込まれて固定される(例えば、特許文献1参照)。 The solar cell module has a plurality of solar cells. The plurality of solar cells are resin-sealed between the first protective member and the second protective member to form a solar battery panel. The solar cell panel is fixed by being fitted into a metal frame (see, for example, Patent Document 1).
太陽電池パネルの厚さは、製造条件等に応じてばらつきが生じることがある。太陽電池パネルをゴムパッキン等の弾性体を用いて金属フレームに嵌め込んで固定する場合、パネルの厚みのばらつきにより固定強度に影響が生じることがある。 The thickness of the solar cell panel may vary depending on manufacturing conditions and the like. When the solar cell panel is fixed by being fitted into a metal frame using an elastic body such as rubber packing, the fixing strength may be affected by variations in the thickness of the panel.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、弾性体を用いて太陽電池パネルを金属フレームに嵌め込む場合における固定強度への影響を低減させ、信頼性を高めた太陽電池モジュールを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reduce the influence on the fixing strength when the solar cell panel is fitted into the metal frame using an elastic body, and to improve the reliability of the solar cell. To provide a module.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、順に積層される第1保護基板と、第1封止層と、複数の太陽電池セルと、第2封止層と、第2保護基板とを備える。第1保護基板の側面は、保護部材により被覆される。第2保護基板は、第1保護基板よりも積層方向の厚さが大きく、第1保護基板よりも大きい外周を有し、積層方向において第1保護基板と重畳する積層領域と積層領域より外側の外周領域とを含む。 In order to solve the above problems, a solar cell module according to an aspect of the present invention includes a first protective substrate, a first sealing layer, a plurality of solar cells, and a second sealing layer, which are sequentially stacked. A second protective substrate. The side surface of the first protective substrate is covered with a protective member. The second protective substrate is thicker in the stacking direction than the first protective substrate, has a larger outer periphery than the first protective substrate, and overlaps the first protective substrate in the stacking direction and outside the stacked region. And the outer peripheral region.
本発明の別の態様は、太陽電池モジュールの製造方法である。この方法は、第1治具と第2治具の間に、第1保護基板、第1封止材、複数の太陽電池セル、第2封止材および第2保護基板を第1治具から第2治具に向かう方向に順に積層させた積層体を配置することと、積層体の外周に補助治具を配置し、第1治具と第2治具の間で積層体を挟み込んで加熱圧着することと、を備える。第2保護基板は、第1保護基板よりも積層方向の厚さが大きく、第1保護基板よりも大きい外周を有し、積層方向において第1保護基板と重畳する積層領域と積層領域より外側の外周領域とを含む。補助治具は、第1治具と第2保護基板の外周領域との間に配置される第1部分を含み、第1部分の積層方向の高さが、第1保護基板および太陽電池セルの厚さの和よりも大きく、第1保護基板、第1封止材および第2封止材の厚さの和よりも小さい。 Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a solar cell module. In this method, a first protective substrate, a first sealing material, a plurality of solar cells, a second sealing material, and a second protective substrate are disposed between the first jig and the second jig from the first jig. Arrange the laminated body sequentially in the direction toward the second jig, place an auxiliary jig on the outer periphery of the laminated body, and sandwich the laminated body between the first jig and the second jig and heat Crimping. The second protective substrate is thicker in the stacking direction than the first protective substrate, has a larger outer periphery than the first protective substrate, and overlaps the first protective substrate in the stacking direction and outside the stacked region. And the outer peripheral region. The auxiliary jig includes a first portion disposed between the first jig and the outer peripheral region of the second protective substrate, and the height of the first portion in the stacking direction is that of the first protective substrate and the solar battery cell. It is larger than the sum of the thicknesses and smaller than the sum of the thicknesses of the first protective substrate, the first sealing material, and the second sealing material.
本発明によれば、信頼性を高めた太陽電池モジュールを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell module which improved reliability can be provided.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施の形態は、太陽電池モジュールである。太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを有し、隣接する太陽電池セル間がタブ配線といわれる接続部材により接続される。タブ配線により接続された太陽電池セルは、第1保護基板と第2保護基板の間で樹脂封止されて太陽電池パネルとなる。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. The embodiment of the present invention is a solar cell module. The solar battery module has a plurality of solar battery cells, and adjacent solar battery cells are connected by a connecting member called a tab wiring. Solar cells connected by tab wiring are resin-sealed between the first protective substrate and the second protective substrate to form a solar cell panel.
太陽電池パネルの厚さは、製造条件等に応じてばらつきが生じることがある。例えば、積層体をラミネートしてパネル化する際の押圧力の面内ばらつきや、熱板上での積層体の位置、周囲に配置される他の積層体との位置関係などにより、封止材の樹脂に偏りが発生し、パネルの厚みがばらつくことがある。また、保護基板として防眩性を有する型板ガラスを用いる場合、型板ガラスの製造工程や風冷強化工程においてガラスにうねりが生じているため、パネルの両面に用いるガラス板の凸部同士または凹部同士が向き合う場所がランダムに生じてパネルの厚さにばらつきが生じうる。パネルの厚さにばらつきが生じると、ゴムパッキン等の弾性体を用いて太陽電池パネルを金属フレームに嵌め込む場合に、フレームに対するパネルの固定強度に影響が生じることがある。 The thickness of the solar cell panel may vary depending on manufacturing conditions and the like. For example, due to in-plane variations in the pressing force when laminating the laminate to form a panel, the position of the laminate on the hot plate, the positional relationship with other laminates arranged around, etc. The resin may be biased and the panel thickness may vary. Moreover, when using the template glass which has anti-glare property as a protective substrate, since the glass has wave | undulation in the manufacturing process of a template glass, or an air-cooling strengthening process, the convex part of glass plates used for both surfaces of a panel, or concave parts The locations where the two face each other are randomly generated, and the thickness of the panel may vary. If the thickness of the panel varies, the fixing strength of the panel to the frame may be affected when the solar cell panel is fitted into the metal frame using an elastic body such as rubber packing.
そこで、本実施の形態では、第1保護基板よりも面積の大きい第2保護基板を採用し、積層方向において第1保護基板と第2保護基板とが重畳する積層領域の外側に第2保護基板の外周領域が設けられるようにする。また、第1保護基板よりも第2保護基板を厚くし、第2保護基板の外周領域をフレームに嵌め込むことで太陽電池パネルが固定されるようにする。製造条件等に起因して第1保護基板から第2保護基板までのパネル全体の厚さにばらつきが生じる場合であっても、パネル全体の厚さのばらつきに比べれば、フレームに固定される第2保護基板の厚さのばらつきは相対的に小さい。その結果、第2保護基板のみをフレームに嵌め込むようにすることで、パネル全体をフレームに嵌め込む場合と比べて、厚みのばらつきに起因する固定強度への影響を低減できる。また、金属フレームに対するパネルの固定強度を確保することで、特に正荷重に対する太陽電池モジュールの信頼性を高めることができる。 Therefore, in the present embodiment, a second protective substrate having a larger area than the first protective substrate is adopted, and the second protective substrate is placed outside the stacked region where the first protective substrate and the second protective substrate overlap in the stacking direction. The outer peripheral area is provided. Further, the solar cell panel is fixed by making the second protective substrate thicker than the first protective substrate and fitting the outer peripheral region of the second protective substrate into the frame. Even if the thickness of the entire panel from the first protective substrate to the second protective substrate varies due to manufacturing conditions or the like, the first fixed to the frame is compared with the variation in the thickness of the entire panel. 2 The variation in the thickness of the protective substrate is relatively small. As a result, by fitting only the second protective substrate into the frame, it is possible to reduce the influence on the fixing strength due to the thickness variation as compared with the case where the entire panel is fitted into the frame. Further, by securing the fixing strength of the panel to the metal frame, it is possible to improve the reliability of the solar cell module particularly for a positive load.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate.
図1は、実施の形態に係る太陽電池モジュール100の構造を示す断面図である。図2は、太陽電池パネル60の構造を示す上面図である。太陽電池モジュール100は、太陽電池パネル60と、フレーム62とを備える。太陽電池パネル60は、複数の太陽電池セル10と、隣接する太陽電池セル10を互いに接続するタブ配線20と、第1保護基板30と、第2保護基板32と、第1封止層34と、第2封止層36とを備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a
太陽電池セル10は、入射する光を吸収して光起電力を発生させる層であり、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素(GaAs)又はインジウム燐(InP)等の半導体材料からなる基板を有する。太陽電池セル10の構造は、特に限定されないが、本実施形態では、n型単結晶シリコン基板と非晶質シリコンのヘテロ接合を有する。太陽電池セル10は、例えば、n型単結晶シリコン基板の受光面側に、i型非晶質シリコン層、ボロン(B)等がドープされたp型非晶質シリコン層、酸化インジウム等の透光性導電酸化物からなる透明導電層の順番で積層されている。また、基板の裏面側に、i型非晶質シリコン層、リン(P)等がドープされたn型非晶質シリコン層、透明導電層の順番で積層されている。
The
太陽電池セル10は、セル表面の一つである受光面12と、セル表面の一つであり、受光面12に背向する裏面14とを有する。ここで、受光面12は、太陽電池セル10において主に太陽光が入射される主面を意味し、太陽電池セル10に入射される光の大部分が入射される面である。受光面12には、受光面電極が形成され、裏面14には裏面電極が形成される。
The
タブ配線20は、細長い金属箔であり、例えば、銅箔に銀や錫、ハンダ等をコーティングしたものや、アルミニウム箔が用いられる。タブ配線20は、隣接する太陽電池セル10同士を電気的かつ機械的に接続する。タブ配線20の一端は、隣接する太陽電池セル10の一方の受光面12に形成される受光面電極と接触して電気的に導通する。タブ配線20の他端は、隣接する太陽電池セル10の他方の裏面14に形成される裏面電極と接触して電気的に導通する。タブ配線20は、隣接する太陽電池セル10の間のセル間領域において屈曲しており、隣接する太陽電池セル10の受光面12および裏面14のそれぞれが同一平面内に配置されるようにしている。
The
第1保護基板30および第2保護基板32は、複数の太陽電池セル10を外部環境から保護する外装部材であり、例えばガラス基板である。第1保護基板30は、受光面12側に設けられ、太陽電池セル10が発電のために吸収する波長帯域の光を透過する。第2保護基板32は、裏面14側に設けられる。第2保護基板32は、第1保護基板30よりも積層方向の厚さが大きく、第1保護基板30の1.1倍以上の厚さを有することが好ましい。第1保護基板30の厚さt1と第2保護基板32の厚さt2に差を設けることにより、両者の厚さの合計値(t1+t2)を一定とした場合にモジュール全体としての強度を高めることができる。ガラスの強度は一般に厚さの二乗に比例するため、厚さの合計値が一定であれば、両者の厚さが等しい(t1=t2)場合に両者のガラスの強度の和が最小となるためである。
The first
第1保護基板30の側面30aには、第1保護部材35が設けられる。第1保護部材35は、第1保護基板30の外周に沿って設けられ、矩形状の第1保護基板30の四辺のそれぞれに沿って設けられる。第1保護部材35は、第1保護基板30の側面30aに加わる衝撃から第1保護基板30を保護する役割を有する。第1保護部材35は、樹脂材料で形成され、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂で構成されることが好ましい。なお第1保護部材35は、ポリエチレン系またはポリプロピレン系の熱可塑性樹脂で構成されてもよい。第1保護部材35は、後述する第1封止層34および第2封止層36の少なくとも一方と同じ材料で構成されてもよく、第1封止層34および第2封止層36と一体的に形成されてもよい。
A first
第2保護基板32は、第1保護基板30よりも大きい外周を有し、第1保護基板30よりも広い面積の主面を有する。その結果、第2保護基板32は、第1保護基板30と積層方向に重畳される積層領域C1と、積層領域C1より外側の外周領域C2とを含む。外周領域C2は、第2保護基板32の全周にわたって設けられ、矩形状の第2保護基板32の四辺のそれぞれに沿って外周領域C2が設けられる。変形例においては、第2保護基板32の四辺のうちの三辺または二辺にのみ外周領域C2が設けられてもよい。第2保護基板32の外周領域C2は、ゴム枠などの第2保護部材66を介してフレーム62の凹部64に嵌め込まれる。
The second
フレーム62に対する太陽電池パネル60の固定強度を高めるため、第2保護基板32と第2保護部材66とが接触する面内方向の幅(接触幅)Wbは第2保護基板32の厚さt2より大きいことが好ましい。第2保護基板32と第2保護部材66の接触幅Wbを大きくすることで、第2保護基板32と第2保護部材66の間の摩擦力を高め、太陽電池パネル60が撓むように変形してフレーム62の凹部64から外れてしまうことを防ぐことができる。太陽電池パネル60の固定に十分な接触幅Wbを確保するため、外周領域C2が設けられる幅Wa(積層領域C1と外周領域C2が隣接する方向の幅Wa)も同様に、第2保護基板32の厚さt2より大きいことが好ましい。外周領域C2の幅Waは、第2保護基板32と第2保護部材66の接触幅Wbとほぼ同じであるか、図示するように接触幅Wbよりも大きいためである。外周領域C2の幅Waを第2保護基板32の厚さt2より大きくすることで、太陽電池パネル60の固定に十分な接触幅Wbを確保し、フレーム62に対する太陽電池パネル60の固定強度を高めることができる。
In order to increase the fixing strength of the
第1封止層34および第2封止層36は、封止樹脂層であり、太陽電池セル10への水分の浸入等を防ぐとともに、太陽電池モジュール100全体の強度を向上させる。第1封止層34は、太陽電池セル10と第1保護基板30の間、つまり、受光面12側に設けられる。第2封止層36は、太陽電池セル10と第2保護基板32の間、つまり、裏面14側に設けられる。第1封止層34は、熱可塑性樹脂であり、例えば、ポリエチレン系またはポリプロピレン系の樹脂である。第2封止層36は、熱硬化性樹脂であり、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリイミドもしくは架橋材を含むポリエチレン系またはポリプロピレン系の樹脂である。なお、第1封止層34および第2封止層36の材料はこれらに限られず、変形例においては、第1封止層34および第2封止層36の双方を熱可塑性樹脂としてもよいし、第1封止層34および第2封止層36の双方を熱硬化性樹脂としてもよい。
The
本実施の形態において、第2封止層36は、第1封止層34よりも融点の低い樹脂が選択される。つまり、第1封止層34の樹脂材料は相対的に融点が高く、第2封止層36の樹脂材料は相対的に融点が低い。樹脂材料の融点は、例えば、樹脂を構成するポリマーの平均分子量が大きい場合、分枝構造の割合(重量ないし密度)が高い場合、および、ポリマーの主鎖に局在部位が存在する場合の少なくともいずれかの場合に融点が高くなる。したがって、これらの樹脂特性の少なくともいずれかが相違する樹脂を用いることで、第1封止層34と第2封止層36の融点に差異を持たせることができる。なお、上述の樹脂特性とは異なる特性を利用して樹脂材料の融点に差異を持たせてもよい。
In the present embodiment, a resin having a lower melting point than that of the
フレーム62は、太陽電池パネル60の外周に沿って設けられ、矩形状の第2保護基板32の四辺に対応して矩形枠状に構成される。フレーム62は、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼などの金属材料や、樹脂材料などで形成される。フレーム62は、第2保護基板32の外周領域C2を受け入れるための凹部64を有する。凹部64には、ゴム枠などの弾性体で構成される第2保護部材66が設けられる。第2保護部材66は、第2保護基板32と凹部64の隙間を充填して固定強度を高めるとともに、第2保護基板32の側面32aを保護する役割を有する。
The
図3は、太陽電池モジュール100の製造工程を模式的に示す図である。本図では、太陽電池セル10の向きを図1とは上下反転させている。複数の太陽電池セル10をタブ配線20で接続してセルストリング18を形成する。次に、セルストリング18の受光面12側に第1封止材54および第1保護基板30を配置し、裏面14側に第2封止材56および第2保護基板32を配置する。つづいて、第1保護基板30、第1封止材54、セルストリング18、第2封止材56および第2保護基板32で構成される積層体を挟み込むように上下に第1治具40および第2治具42を配置し、積層体に圧力を加えながら加熱する。このとき、第1治具40が加熱側となり、第2治具42が押圧側となる。加熱圧着により、第1封止材54および第2封止材56が融着して第1封止層34および第2封止層36が形成され、太陽電池パネル60ができあがる。なお、第1封止材54および第2封止材56の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を用いる場合には、加熱圧着した後に太陽電池パネル60を樹脂硬化炉に入れることで、熱硬化性樹脂を完全に硬化させてもよい。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a manufacturing process of the
上述の加熱圧着工程において、第1治具40は、第1保護基板30と接触するように配置され、第2治具42は、第2保護基板32と接触するように配置される。第1治具40は、ヒータなどの加熱装置44を有する。加熱装置44は、第1保護基板30を加熱する。加熱装置44が発する熱は、第1保護基板30、第1封止材54、セルストリング18、第2封止材56、第2保護基板32の順に伝わる。本実施の形態では、厚さの小さい第1保護基板30から加熱することで、厚さの大きい第2保護基板32から加熱する場合よりも、第1封止材54および第2封止材56に熱が伝わりやすくなるようにできる。また、第1封止材54と比べて加熱されにくい第2封止材56に融点の低い樹脂材料を用いることで、第1封止材54と第2封止材56とがほぼ同じタイミングで軟化して融着するようにできる。これにより、より短い時間で加熱圧着工程が完了するようにでき、製造コストの増大を抑えることができる。
In the above-described thermocompression bonding step, the
上述の加熱圧着工程において、第1保護基板30、第1封止材54、セルストリング18、第2封止材56および第2保護基板32を順に積層させた積層体50の外周には補助治具70が配置される。補助治具70は、第1保護基板30よりも面積の大きい第2保護基板32を位置決めし、第2保護基板32の積層領域C1に第1保護基板30、第1封止材54、セルストリング18および第2封止材56が配置されるようにする。補助治具70は、第2保護基板32の外周領域C2に配置される第1部分71と、第2保護基板32の外周領域C2より外側に配置される第2部分72を含む。
In the above-described thermocompression bonding step, an auxiliary treatment is provided on the outer periphery of the
第1部分71は、第1保護基板30の外周を囲うように第1保護基板30に近接して配置される。第1部分71は、第1保護基板30を挟んで対向するように配置され、第1保護基板30の幅w1よりも広い間隔w31を有する。第1部分71の間隔w31は、第2保護基板32の幅w2よりも小さい。これにより、第1部分71の上面71aが第2保護基板32の外周領域C2に当接して第2保護基板32を支持することができる。第1部分71の上面71aの幅w32は、外周領域C2の幅と同程度もしくは外周領域C2の幅よりも広いことが好ましい。第1部分71の高さh1は、第1保護基板30および太陽電池セル10の厚さの和よりも大きく、第1保護基板30、第1封止材54および第2封止材56の厚さの和よりも小さいことが好ましい。これにより、加熱圧着時に太陽電池セル10が損傷しないように第2保護基板32を支持しつつ、圧着後に第1保護基板30と第2保護基板32の間に隙間や気泡が生じないようにできる。
The
第2部分72は、第2保護基板32の外周を囲うように第2保護基板32に近接して配置される。第2部分72は、第1部分71の外側に隣接して配置され、第2保護基板32の幅w2よりも広い間隔w4で第2保護基板32を挟んで対向するように配置される。これにより、第1保護基板30と第2保護基板32の面内方向の位置ずれを抑制することができる。第2部分72の高さh2は、第1部分71の高さh1よりも大きく、第2保護基板32の厚さt2と第1部分71の高さh1の和よりも小さいことが好ましい。つまり、第1部分71の上面71aと第2部分72の上面72aとの間の段差の高さh3が第2保護基板32の厚さt2より小さいことが望ましい。これにより、加熱圧着時に第2保護基板32に確実に圧力が加わるようにできる。
The
図示する例において、第1部分71と第2部分72は一体であるが、変形例においては第1部分71と第2部分72が別体であってもよい。補助治具70は、矩形状の第1保護基板30および第2保護基板32の四辺のそれぞれに沿って配置されてもよいし、四辺のうちの二辺または三辺に沿って配置されてもよい。例えば、補助治具70は、第1保護基板30および第2保護基板32の対向する二つの長辺に沿って配置される一方、それらの対向する二つの短辺に沿って配置されなくてもよい。
In the illustrated example, the
図4は、太陽電池モジュール100の製造工程を模式的に示す図であり、加熱圧着された太陽電池パネル60の構造を示している。図示されるように、補助治具70の第1部分71は、第2保護基板32の外周領域C2において、第1治具40と第2保護基板32の間に配置され、第2保護基板32を支持している。これにより、第1保護基板30、第1封止層34および第2封止層36の厚さの合計値として第1部分71と同じ高さh1を確保できる。また、第1部分71と第2部分72の高さの差h3が第2保護基板32の厚さt2よりも小さいため、第1治具40と第2治具42の間で積層体50を確実に加熱圧着して太陽電池パネル60を形成することができる。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the manufacturing process of the
また、加熱圧着時に積層領域C1の外側にはみ出した封止材を利用して、第1保護基板30の側面30aに第1保護部材35が形成される。第1保護部材35は、第1保護基板30と補助治具70の隙間を利用して形成される。第1保護部材35は、例えば、加熱圧着時に軟化した第1封止材54の一部を利用して形成できる。なお、第1封止材54の材料として軟化しにくい樹脂材料が用いられる場合、第1封止材54よりも融点の低い第2封止材56の一部が軟化して第1保護部材35を形成してもよい。また、第1封止材54および第2封止材56の少なくとも一方に熱硬化性樹脂を用いる場合には、熱硬化性樹脂により第1保護部材35を形成することもできる。第1保護部材35を熱硬化性樹脂で形成することにより、熱可塑性樹脂を用いる場合と比べて第1保護部材35の高温時の強度を高めることができる。
In addition, the first
つづいて、太陽電池モジュール100が奏する効果について説明する。
図5は、実施の形態に係る太陽電池モジュール100が奏する効果を模式的に示す図である。太陽電池モジュール100は、第1保護基板30が鉛直上側、第2保護基板32が鉛直下側となるようにして設置される。太陽電池モジュール100は、第1保護基板30が鉛直方向と直交するように設置されてもよいし、第1保護基板30が鉛直方向と交差するように斜めに設置されてもよい。太陽電池モジュール100を降雪のある場所に第1保護基板30を鉛直上側にして設置すると、第1保護基板30の上に積雪して第1保護基板30の上から矢印Aで示されるような正荷重が加わる。
Next, the effect produced by the
FIG. 5 is a diagram schematically showing the effect exhibited by the
正荷重が加わると、太陽電池モジュール100の中央が下方に向かうような撓みが生じる。第1保護基板30には矢印Bで示すような圧縮応力がかかり、第2保護基板32には矢印Cで示すような引っ張り応力がかかる。太陽電池モジュール100は、第1保護基板30が薄く、第2保護基板32が厚いため、応力の中立面Fが第2保護基板32に近い位置にある。ここで、中立面Fとは、太陽電池パネル60に撓みが生じる場合に圧縮応力または引張応力がかからない場所をいう。中立面Fよりも第1保護基板30に近い範囲は、圧縮応力が加わる圧縮領域Dであり、中立面Fよりも第2保護基板32に近い範囲は、引っ張り応力が加わる引張領域Eである。応力の中立面Fは、図示されるように、太陽電池セル10よりも第2保護基板32に近い位置にあるため、圧縮領域Dに含まれる太陽電池セル10には圧縮応力がかかることとなる。太陽電池セル10を構成する結晶性の半導体材料は、引っ張り応力に弱いが、圧縮応力には強いという特性を有する。本実施の形態によれば、第2保護基板32を厚くすることで、太陽電池モジュール100に正荷重がかかる場合であっても太陽電池セル10に引っ張り応力が生じないようにすることができる。これにより、太陽電池セル10の損傷を防止し、太陽電池モジュール100の信頼性を高めることができる。
When a positive load is applied, bending occurs such that the center of the
本実施の形態によれば、太陽電池セル10の受光面12側に厚さの小さい第1保護基板30が設けられるため、第1保護基板30に起因する入射光の減衰量を小さくできる。入射光に対して透明なガラス基板であっても、ガラス基板が厚くなると入射光の透過率が低下しうるためである。したがって、本実施の形態によれば太陽電池セル10により多くの光を入射させることができ、太陽電池モジュール100の発電効率を高めることができる。
According to the present embodiment, since the first
なお、第1保護基板30の厚さを小さくすると、設置時の外部環境によっては第1保護基板30に反りが生じやすくなるおそれがある。例えば、太陽光の強度が高い夏場などでは、太陽電池セル10が高強度の入射光を吸収して高温となり、第1保護基板30の温度も高まる。第1保護基板30は熱容量が小さいため、第2保護基板32と比べて第1保護基板30の方が高温になりやすい。その結果、第2保護基板32よりも第1保護基板30の方が熱膨張量が大きくなり、第1保護基板30の外表面(受光面)が凸となるように太陽電池パネル60が反ることとなる。そうすると、太陽電池セル10に引っ張り応力が加わって太陽電池セル10の損傷につながる可能性がある。
If the thickness of the first
一方、本実施の形態では、第1保護基板30と太陽電池セル10の間の第1封止層34として熱可塑性の樹脂が用いられる。そのため、太陽電池モジュール100の温度上昇により第1保護基板30に反りが生じる場合であっても、熱可塑性の第1封止層34が軟化することによって第1保護基板30の反りに起因する応力を第1封止層34で緩和させることができる。これにより、太陽電池セル10に強い引っ張り応力が生じないようにし、太陽電池セル10の損傷を防止できる。
On the other hand, in the present embodiment, a thermoplastic resin is used as the
本実施の形態によれば、受光面12側の第1封止層34を熱可塑性樹脂とする一方、裏面14側の第2封止層36を熱硬化性樹脂とすることで、太陽電池モジュール100の信頼性を高めることができる。仮に、第1封止層34と第2封止層36の双方を熱可塑性樹脂としてしまうと、太陽電池パネル60が高温となった時に封止層全体が軟化してセルストリング18の配置にずれが生じ、太陽電池セル10の損傷につながるおそれがある。本実施の形態によれば、少なくとも一方の封止層を熱硬化性樹脂とすることで、高温時におけるセルストリング18の位置ずれを防ぎ、セルストリング18のずれに起因する太陽電池セル10の損傷を防ぐことができる。
According to the present embodiment, the
本実施の形態によれば、第1保護基板30の側面30aに第1保護部材35を形成することにより、第1保護基板30の損傷を抑制できる。特に、第1保護部材35として熱硬化性樹脂を用いることで、第1保護部材35の強度をより高めることができる。
According to the present embodiment, by forming the first
本実施の形態によれば、太陽電池パネル60の製造時に厚さの薄い第1保護基板30から加熱することで、加熱圧着工程にかかる時間を短縮化し、太陽電池パネル60の製造コストを下げることができる。また、第1保護基板30とは大きさの異なる第2保護基板32を支持する補助治具70を用いることで、加熱圧着工程において第2保護基板32に反りが生じることを防ぐことができる。特に、第2保護基板32の外周領域C2が第1保護基板30に向かって変形するような反りを防止し、加熱圧着後の太陽電池パネル60の厚みの均一性を高めることができる。太陽電池パネル60の厚みの均一性を高めることで、フレーム62への取り付けを容易にし、フレーム62の凹部64と第2保護基板32の側面32aとの位置ずれを防ぐことができる。これにより、フレーム62に対する太陽電池パネル60の固定強度を確保し、太陽電池モジュール100の信頼性を向上させることができる。
According to the present embodiment, when the
本実施の形態の一態様は、太陽電池モジュール(100)である。太陽電池モジュール(100)は、
順に積層される第1保護基板(30)と、第1封止層(34)と、複数の太陽電池セル(10)と、第2封止層(36)と、第2保護基板(32)とを備え、
第1保護基板(30)の側面(30a)は、保護部材(35)により被覆され、
第2保護基板(32)は、第1保護基板(30)よりも積層方向の厚さが大きく、第1保護基板(30)よりも大きい外周を有し、積層方向において第1保護基板(30)と重畳する積層領域(C1)と積層領域(C1)より外側の外周領域(C2)とを含む。
One aspect of this embodiment is a solar cell module (100). The solar cell module (100)
A first protective substrate (30), a first sealing layer (34), a plurality of solar cells (10), a second sealing layer (36), and a second protective substrate (32), which are sequentially stacked. And
The side surface (30a) of the first protective substrate (30) is covered with a protective member (35),
The second protective substrate (32) has a larger thickness in the stacking direction than the first protective substrate (30) and a larger outer periphery than the first protective substrate (30), and the first protective substrate (30 in the stacking direction). ) And the outer peripheral region (C2) outside the stacked region (C1).
保護部材(35)は、第1封止層(34)および第2封止層(36)の少なくとも一方と同じ材料を含んでもよい。 The protective member (35) may include the same material as at least one of the first sealing layer (34) and the second sealing layer (36).
第2保護基板(32)は、積層領域(C1)と外周領域(C2)が隣接する方向の外周領域(C2)の幅(w)が第2保護基板(32)の厚さ(t2)よりも大きくてもよい。 In the second protective substrate (32), the width (w) of the outer peripheral region (C2) in the direction in which the laminated region (C1) and the outer peripheral region (C2) are adjacent is the thickness (t 2 ) of the second protective substrate (32). May be larger.
第1保護基板(30)は、複数の太陽電池セル(10)の受光面側に配置され、
第2保護基板(32)は、複数の太陽電池セル(10)の裏面側に配置されてもよい。
The first protective substrate (30) is disposed on the light receiving surface side of the plurality of solar cells (10),
The second protective substrate (32) may be disposed on the back side of the plurality of solar cells (10).
第2封止層(36)は、第1封止層(34)よりも融点が低くてもよい。 The second sealing layer (36) may have a lower melting point than the first sealing layer (34).
第1封止層(34)は、熱可塑性の樹脂であり、第2封止層(36)は、熱硬化性の樹脂であってもよい。 The first sealing layer (34) may be a thermoplastic resin, and the second sealing layer (36) may be a thermosetting resin.
第1保護基板(30)が鉛直方向上側となるように設置されてもよい。 The first protective substrate (30) may be installed on the upper side in the vertical direction.
本実施の形態の別の態様は、太陽電池モジュール(100)の製造方法である。この方法は、
第1治具(40)と第2治具(42)の間に、第1保護基板(30)、第1封止材(54)、複数の太陽電池セル(10)、第2封止材(56)および第2保護基板(32)を第1治具(40)から第2治具(42)に向かう方向に順に積層させた積層体(50)を配置することと、
積層体(50)の外周に補助治具(70)を配置し、第1治具(40)と第2治具(42)の間で積層体(50)を挟み込んで加熱圧着することと、を備え、
第2保護基板(32)は、第1保護基板(30)よりも積層方向の厚さが大きく、第1保護基板(30)よりも大きい外周を有し、積層方向において第1保護基板(30)と重畳する積層領域(C1)と積層領域(C1)より外側の外周領域(C2)とを含み、
補助治具(70)は、第1治具(40)と第2保護基板(32)の外周領域(C2)との間に配置される第1部分(71)を含み、第1部分(71)の積層方向の高さ(h1)が、第1保護基板(30)および太陽電池セル(10)の厚さの和よりも大きく、第1保護基板(30)、第1封止材(54)および第2封止材(56)の厚さの和よりも小さい。
Another aspect of the present embodiment is a method for manufacturing a solar cell module (100). This method
Between the first jig (40) and the second jig (42), a first protective substrate (30), a first sealing material (54), a plurality of solar cells (10), and a second sealing material (56) and arranging the laminate (50) in which the second protective substrate (32) is sequentially laminated in the direction from the first jig (40) to the second jig (42);
Placing an auxiliary jig (70) on the outer periphery of the laminate (50), sandwiching the laminate (50) between the first jig (40) and the second jig (42), and thermocompression bonding; With
The second protective substrate (32) has a larger thickness in the stacking direction than the first protective substrate (30) and a larger outer periphery than the first protective substrate (30), and the first protective substrate (30 in the stacking direction). ) And the stacked region (C1) and the outer peripheral region (C2) outside the stacked region (C1),
The auxiliary jig (70) includes a first part (71) disposed between the first jig (40) and the outer peripheral area (C2) of the second protective substrate (32), and the first part (71 ) is the stacking direction of the height of (h 1), greater than the sum of the thickness of the first protective substrate (30) and the solar cell (10), the first protective substrate (30), the first sealing member ( 54) and the sum of the thicknesses of the second sealing material (56).
補助治具(70)は、第2保護基板(32)よりも外側に配置される第2部分(72)をさらに含み、第2部分(72)の積層方向の高さ(h2)が、第1部分(71)の高さ(h1)よりも大きく、第1部分(71)の高さ(h1)と第2保護基板(32)の厚さ(t2)の和よりも小さくてもよい。 The auxiliary jig (70) further includes a second portion (72) disposed outside the second protective substrate (32), and the height (h 2 ) of the second portion (72) in the stacking direction is It is larger than the height (h 1 ) of the first portion (71) and smaller than the sum of the height (h 1 ) of the first portion (71) and the thickness (t 2 ) of the second protective substrate (32). May be.
加熱圧着することは、第1封止材(54)および第2封止材(56)の少なくとも一方を積層領域(C1)の外側にはみ出させて第1保護基板(30)の側面(30a)を被覆させてもよい。 The thermocompression bonding means that at least one of the first sealing material (54) and the second sealing material (56) protrudes outside the laminated region (C1) and the side surface (30a) of the first protective substrate (30). May be coated.
第1治具(40)は、加熱装置(44)を含み、積層体(50)は、第1保護基板(30)側から加熱されてもよい。 The first jig (40) may include a heating device (44), and the laminate (50) may be heated from the first protective substrate (30) side.
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。 As described above, the present invention has been described with reference to the above-described embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention can be appropriately combined or replaced with the configuration of the embodiment. It is included in the present invention.
C1…積層領域、C2…外周領域、10…太陽電池セル、12…受光面、14…裏面、30…第1保護基板、30a…側面、32…第2保護基板、34…第1封止層、36…第2封止層、40…第1治具、42…第2治具、44…加熱装置、50…積層体、54…第1封止材、56…第2封止材、60…太陽電池パネル、70…補助治具、71…第1部分、72…第2部分、100…太陽電池モジュール。 C1 ... Laminated region, C2 ... Outer peripheral region, 10 ... Solar cell, 12 ... Light-receiving surface, 14 ... Back surface, 30 ... First protective substrate, 30a ... Side, 32 ... Second protective substrate, 34 ... First sealing layer , 36 ... second sealing layer, 40 ... first jig, 42 ... second jig, 44 ... heating device, 50 ... laminate, 54 ... first sealing material, 56 ... second sealing material, 60 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Solar cell panel, 70 ... Auxiliary jig, 71 ... 1st part, 72 ... 2nd part, 100 ... Solar cell module.
Claims (11)
前記第1保護基板の側面は、保護部材により被覆され、
前記第2保護基板は、前記第1保護基板よりも積層方向の厚さが大きく、前記第1保護基板よりも大きい外周を有し、前記積層方向において前記第1保護基板と重畳する積層領域と前記積層領域より外側の外周領域とを含むことを特徴とする太陽電池モジュール。 A first protective substrate, a first sealing layer, a plurality of solar cells, a second sealing layer, and a second protective substrate, which are sequentially stacked;
A side surface of the first protective substrate is covered with a protective member,
The second protective substrate is thicker in the stacking direction than the first protective substrate, has a larger outer periphery than the first protective substrate, and a stacked region that overlaps the first protective substrate in the stacking direction; A solar cell module comprising an outer peripheral region outside the stacked region.
前記第2保護基板は、前記複数の太陽電池セルの裏面側に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。 The first protective substrate is disposed on a light receiving surface side of the plurality of solar cells,
The solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the second protective substrate is disposed on a back surface side of the plurality of solar cells.
前記積層体の外周に補助治具を配置し、前記第1治具と前記第2治具の間で前記積層体を挟み込んで加熱圧着することと、を備え、
前記第2保護基板は、前記第1保護基板よりも積層方向の厚さが大きく、前記第1保護基板よりも大きい外周を有し、前記積層方向において前記第1保護基板と重畳する積層領域と前記積層領域より外側の外周領域とを含み、
前記補助治具は、前記第1治具と前記第2保護基板の前記外周領域との間に配置される第1部分を含み、前記第1部分の前記積層方向の高さが、前記第1保護基板および前記太陽電池セルの厚さの和よりも大きく、前記第1保護基板、前記第1封止材および前記第2封止材の厚さの和よりも小さいことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 Between the first jig and the second jig, the first protective substrate, the first sealing material, the plurality of solar cells, the second sealing material, and the second protective substrate are transferred from the first jig to the second jig. Arranging a laminated body sequentially laminated in a direction toward the jig;
Arranging an auxiliary jig on the outer periphery of the laminate, sandwiching the laminate between the first jig and the second jig, and thermocompression bonding,
The second protective substrate is thicker in the stacking direction than the first protective substrate, has a larger outer periphery than the first protective substrate, and a stacked region that overlaps the first protective substrate in the stacking direction; Including an outer peripheral region outside the laminated region,
The auxiliary jig includes a first part disposed between the first jig and the outer peripheral area of the second protective substrate, and the height of the first part in the stacking direction is the first part. A solar cell characterized in that it is larger than the sum of the thicknesses of the protective substrate and the solar cell and smaller than the sum of the thicknesses of the first protective substrate, the first sealing material and the second sealing material. Module manufacturing method.
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---|---|---|---|---|
JP2021034659A (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-01 | パナソニック株式会社 | Solar cell module |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06196740A (en) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Canon Inc | Solar battery module, and manufacture thereof |
US6660930B1 (en) * | 2002-06-12 | 2003-12-09 | Rwe Schott Solar, Inc. | Solar cell modules with improved backskin |
JP2008288547A (en) * | 2007-04-20 | 2008-11-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cell module |
JP2009081197A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing solar-battery module, and solar-battery module |
US20100200045A1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Mitchell Kim W | Solar power system and method of manufacturing and deployment |
JP2015142049A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 京セラ株式会社 | solar cell module |
WO2015190592A1 (en) * | 2014-06-13 | 2015-12-17 | 株式会社ブリヂストン | Method for manufacturing solar cell module, and solar cell module |
WO2016031915A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 京セラ株式会社 | Solar cell module |
JP2016197693A (en) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 旭硝子株式会社 | Solar cell module |
-
2016
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06196740A (en) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Canon Inc | Solar battery module, and manufacture thereof |
US6660930B1 (en) * | 2002-06-12 | 2003-12-09 | Rwe Schott Solar, Inc. | Solar cell modules with improved backskin |
JP2008288547A (en) * | 2007-04-20 | 2008-11-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cell module |
JP2009081197A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing solar-battery module, and solar-battery module |
US20100200045A1 (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Mitchell Kim W | Solar power system and method of manufacturing and deployment |
JP2015142049A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 京セラ株式会社 | solar cell module |
WO2015190592A1 (en) * | 2014-06-13 | 2015-12-17 | 株式会社ブリヂストン | Method for manufacturing solar cell module, and solar cell module |
WO2016031915A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 京セラ株式会社 | Solar cell module |
JP2016197693A (en) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 旭硝子株式会社 | Solar cell module |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021034659A (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-01 | パナソニック株式会社 | Solar cell module |
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